2021年有哪些太空活動值得關注?

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【大紀元2021年01月26日訊】(大紀元記者笛睿編譯報導)2020年的太空業出現了不少值得留在人們記憶中的事件,包括私人太空公司SpaceX第一次送宇航員進駐國際空間站、在月球表面發現更多水分、金星大氣層發現膦分子等。新年到來意味著新的希望,今年有多個太空活動值得期待。

NASA的Q-PACE太空實驗室

大小10 x 10 x 30厘米的方形衛星。(NASA)

這個為期三年的項目使用一個小巧的方形衛星置於地球近軌道上空,研究在微重力的環境下,小粒子相互碰撞怎樣組合成大粒子。該項目原計畫在去年底升空,現在推遲到1月15日從加州的莫哈韋航空航天港(Mojave Air and Space Port)發射。

Q-PACE是方形衛星粒子聚集與碰撞實驗(CubeSat Particle Aggregation and Collision Experiment)的簡稱。這個衛星只有10x10x30厘米大,裡面裝著各樣大小、密度、材質和形狀的粒子,從微米大小的硅酸鹽粉塵,到厘米大小的石英球顆粒。

抵達地球上空的軌道後,箱子將用不同速度、沿著空間三個方向分別的震動模式,讓箱子裡面的粒子互相撞擊。在箱子內燈光的照射下,利用相機以每秒90幀畫面的速度拍攝粒子的撞擊過程。

毅力號將抵達火星

毅力號著陸火星的假想圖。(NASA)

2021年人類探索火星的研究將開啟新的篇章。毅力號(Perseverance)探測器於去年年中從地球出發,今年2月18日將登陸火星。到時候飛船得在420秒之內,從時速1.2萬英里減速到完全停止。

這個項目計劃進展687個地球日,相當於火星上的一年。毅力號的設計主要是為了探察火星在遠古時期,是否存在支持微生物生存的環境,當然更希望找到火星上遠古生命的痕跡。

除了在當地進行檢測之外,採集的部分樣品將由另一個航天器送回地球。這將是歷史上人類第一次把另外一個行星上的物質採集到地球上來。

此外,毅力號上還搭載了一架直升機,屆時將在火星上飛行探索。它是人類製造的第一個在外行星上使用的飛行器。考慮到火星上的大氣濃度只有地球的大約1%,設計師們熱切地等待看到它在火星環境下的飛行情況。

這個任務還將幫助NASA研究怎樣利用火星上高二氧化碳濃度的大氣產生氧氣的技術,為將來宇航員登陸火星奠定基礎。

大型強子對撞機重啟

大型強子對撞機示意圖。(CERN)

歐洲核研究機構(CERN)的大型強子對撞機(LHC)2018年12月10日以來關機維護,今年3月將再次啟動,為2022年第三輪大型觀測實驗項目做準備。2025年它將再次關機檢修和升級,2027年進行第四輪實驗。

大型強子對撞機是地球上最大的高能粒子實驗設施,大量天文學研究依賴於它的實驗數據。

「花月」月全食

5月是北半球鮮花盛開的季節,因此5月的滿月也稱為「花月」。而今年的花月,將迎來一次月全食。

6月10日月環食

不到一個月之後的6月10日,北半球還將看到一次月環食。俄羅斯、加拿大和格陵蘭(Greenland)是最佳的觀測區域。不過,網上會有很多在線直播的資源,各地的觀眾都可以欣賞到。

改道小行星項目

7月22日,美國宇航局(NASA)將啟動「雙小行星重定向測試」(Double Asteroid Redirection Test,簡稱DART)項目,發射一個太空器撞擊小行星使其改道。

這次選中的目標是Didymos,希臘語中「雙胞胎」的意思。它由一大一小兩部分組成,大顆的直徑約800米,小的直徑約150米,小顆行星象衛星一樣,在約1,100米處繞著大顆行星公轉。Didymos的軌道與地球軌道並無交點,對地球沒有威脅。研究者想通過這個試驗了解,未來威脅地球的小行星出現之時,這種方法是否足以改變其軌道。DART計劃瞄準這個系統中小顆的行星。

NASA估計,如果成功,小顆行星的軌道每秒將改變半厘米。雖然看上去很小,NASA稱,隨著時間的推移,對其軌道周期的影響是顯著的。

Lucy探測器10月16日啟航

Lucy探測器造訪小行星假想圖。(NASA)

Lucy是NASA即將開展的最大型的探索項目之一,在未來十年內將造訪8顆小行星,包括將第一次造訪木星軌道周圍的「特洛伊小行星群」(Trojans)。

特洛伊小行星群是在木星軌道前後各60度的地方,和木星一起繞行太陽的兩個小行星群。最先發現它們的天文學家用《伊利亞特》劇中特洛伊戰爭的人物為它們命名,因此這些小行星統稱為「特洛伊小行星」。

NASA認為,這個小行星群內蘊藏著太陽系形成初期的重要線索。

Parker太陽探測器飛掠金星

帕克太陽探測器飛掠金星假想圖。(NASA)

2018年發射的帕克(Parker)太陽探測器,將於2月和10月分別完成第四次和第五次飛掠金星,為2025年抵達最靠近太陽的地點做準備。

有意思的是,人們聽說的大部分飛掠天體的行動,都是為了從天體借力加速、節省燃料。可是帕克探測器這兩次飛掠行動,卻是為了使其抵達靠近太陽的軌道而減速。按照設計,這個探測器在七年的旅途中,共將飛掠金星互動七次。

James Webb望遠鏡10月31日升空

籌劃建造多年、耗資近90億美元的詹姆斯韋伯太空望遠鏡(James Webb)將於今年10月31日升空。它是著名的哈勃望遠鏡的接替者,目標觀測宇宙內最早期誕生的一批星系和恆星。

科學家發現宇宙誕生初期的一批恆星很奇怪,完全不含有金屬元素,看來金屬元素是在恆星後續的演化過程中逐漸合成的。這些星系距離地球超百億光年,詹姆斯韋伯望遠鏡是新一代唯一有能力探索久遠以前宇宙信號的太空器。

月球水分分布圖測繪項目

LunaH-Map探察月球含水區域示意圖。(Arizona State University)

以前科學家只猜測在月球兩極、終年不見陽光的撞擊坑底部才存在結晶態的水分。可是2020年科學家在月球表面陽光照得到的地方,也發現了水分子的蹤跡。

今年,LunaH-Map項目將仔細探察月球含水的區域,希望繪製出一張月球表面的水分分布圖。該項目將發射一個只有鞋盒子大小的探測器,在月球的低空軌道上,利用新型中子光譜儀精確定位水分所在的位置。

這個探測器預計最晚在11月升空。

12月4日南極日全食

南極洲12月4日將看到今年唯一的一次日全食,月亮把太陽完全遮住。下一次日全食將在2023年,只有東南亞和澳大利亞部分地區可以看到。美國地區能看到的日全食將在2024年。◇#

責任編輯:葉紫微

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